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什麼是大腦中的海馬
日期:2025-05-07 00:00
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摘要:
什麼是大腦中的海馬
這裡的海馬不是海洋中的動物海馬,大腦海馬是位於腦顳葉內的一個部位的名稱,上海軟隆www.bio-will.com
人有兩個海馬,分彆位於左右腦半球。它是組成大腦邊緣係統的一部分,擔當著關於記憶以及空間定位的作用。名字來源於這個部位的彎曲形狀貌似海馬。上海軟隆www.bio-will.com
在阿茲海默病中,海馬是首先受到損傷的區域:表現症狀為記憶力衰退以及方向知覺的喪失。大腦缺氧(缺氧症)以及腦炎等也可導致海馬損傷。上海軟隆www.bio-will.com
在動物解剖中,海馬屬於腦的演化過程中*古老的一部分。來源於舊皮質的海馬在靈長類以及海洋生物中的鯨類中尤為明顯。雖然如此,與進化樹上相對年輕的大腦皮層相比,靈長類動物尤其是人類的海馬在端腦中隻占很小的比例。相對新皮質的發展,海馬的增長在靈長類動物中的重要作用是使得其腦容量顯著增長。上海軟隆www.bio-will.com
海馬是哺乳類動物的**神經係統中的腦的部分(大腦皮質)中被*為詳細研究過的一個部位。
在解剖學以及組織學上,海馬具有一目了然的明確構造。海馬內部有形成形態美觀的層麵。也就是神經細胞的細胞體與其神經網區域呈層狀排列。
海馬,是被稱作“海馬區”(hippocampal region)的大腦邊緣係統的一部分。海馬區可分為:齒狀回(dentategyrus)、海馬、下托(subiculum)、前下托(presubiculum)、傍下托(parasubiculum)、內嗅皮質(entorhinal cortex)。這之中齒狀回、海馬、下托的細胞層為單層,合稱“海馬結構(hippocampalformation)”,其上下夾有低細胞密度層和無細胞層。此外的部位有複數的層麵構成。齒狀回與海馬的單層構造對神經解剖學以及電生理學的研究進步作出了貢獻。
20世紀初,開始有科學家認識到海馬對於某些記憶以及學習有著基本的作用。特彆是1957年Scoville和Milner報告了神經心理學中很重要的一個病例。這是來自一位被稱為H.M.的病者的報告,H.M.要算是神經心理學的領域之中被檢查得*詳細的人物。由於長期的癲癇症狀,醫生決定為他進行手術,切除了顳葉皮層下一部份的邊緣係統組織,其中包括了兩側的海馬區,手術後癲癇的症狀被有效控製,但自此以後H.M.失去了形成新的陳述性長時記憶的能力。這個發現變成了讓許多人想了解海馬區在記憶及學習機製的契機,而成為一種流行,無論在神經解剖學、生理學、行為學等等各種不同領域,都對海馬區做了相當豐富的研究。現在,海馬區與記憶的關係已經為人所了解。
許多人對海馬區與癲癇發作的關係也有很濃厚的興趣。海馬區在腦中為發作閾值低的部位。因為幾乎所有癲癇患者的發作皆由海馬區所起始,像這類以海馬區為主的發作,有許多的情形是很難以****的。而且,海馬區中有一部分,尤其是內嗅皮質,為阿爾茲海默氏症*先產生病變的地方,海馬區也顯示出容易因貧血、缺氧狀態而受傷害。
海馬區在解剖學解剖學以及機能構造上都是其它大腦皮質係統的研究樣本。大腦皮質在*近開始被關注與研究,現在已知的關於**神經係統的條目#突觸傳導的見解多受益於海馬區的研究。而海馬區的相關知識則多源於齒狀回與海馬的標本。
心理學家與神經學家對海馬的作用存在爭論,但是都普遍認同海馬的重要作用是將經曆的事件形成新的記憶(情景記憶或自傳性記憶)。一些研究學者認為應該將海馬看作對一般的陳述性記憶起作用內側顳葉記憶係統的一部分(陳述性記憶指的是那些可以被明確的描述的記憶,如“昨天晚飯吃了什麼”這樣的關於經曆過的事情的情景記憶,以及“地球是圓的”這樣的關於知識的概念記憶)。
有跡象顯示,雖然這些形式的記憶通常能終身持續,在一係列的記憶強化以後海馬便中止對記憶的保持。海馬的損傷通常造成難以組織新的記憶(順行性失憶症),而且造成難以搜索過去的記憶(逆行性失憶症)。儘管這樣的逆行性效果通常在腦損傷的很多年之前就開始擴展,一些情況下相對久遠一些的記憶能夠維持下來。這表明海馬將鞏固以後的記憶轉入了腦的其他的部位。但是,舊的記憶是如何儲存的要用實驗來檢測的話存在一些難點。另外,在一些逆行性失憶症案例中,在海馬遭受損傷的數十年前的記憶也受到了影響,導致了這一關於舊的記憶的觀點的爭議。
海馬的損傷不會影響某一些記憶,例如學習新的技能的能力(如學習一種樂器),將設這樣的能力依靠的是另外一種記憶(程序記憶)和不同的腦區域。有跡象表明有名的病人HM(作為**癲癇病的手段他的內側顳葉被切除)有組織新的概念記憶的能力。
有些證據提供以下的線索:空間訊息的儲存與處理牽涉到海馬體。老鼠實驗的研究顯示,海馬體的神經元有空間放電區,這些細胞稱為地點細胞(place cells)。如果老鼠發現自己處在某個地點,不論該老鼠移動的方向為何,有些細胞會發電,而大部分的細胞至少會對頭的方向、移動方向感到敏感。在老鼠身上,有些細胞稱為分野細胞(splitter cells),該種細胞的發電取決於動物的近期經驗(回顧記憶;retrospective memory)、或是期待即將的為來(前瞻記憶;prospective memory)。根據不同的身處地點,不同的細胞會發電;因此,隻要觀察細胞的發電情形,就可能指出動物身處的地點。在人類身上,當人們在虛擬世界的城鎮裡在尋找方向時,就會牽涉到“地點細胞”。 這樣的發現是源於如下的研究:在嚴重癲癇患者的大腦裡麵植入電極,當作是患者在手術過程中診斷的方式。
發現了“地點細胞”,讓世人覺得海馬體可能扮演“認知地圖”(cognitive map)的角色,而認知地圖就是環境格局的神經重現。然而,針對這樣的觀點,近期的證據提出懷疑,並且指出海馬體對於“尋找方向”(navigation[來源請求])更根本的過程非常重要。儘管如此,動物實驗顯示,即使要完成簡單的空間記憶活動,健全的海馬體是必要的(譬如把目的地藏住,要動物找路回去)。
若海馬體不健全,人類可能就無法記住曾經去過的地方、以及如何前往想去的地點。研究人員相信,若要在熟悉環境之間找出捷徑、以及新的路線,海馬體扮演極重要的角色。針對這樣尋找方向的能力,有些人比其他人能力強;此外,大腦顯影研究顯示,這些尋找方向能力比較好的人,在尋找方向時,他們的海馬體比較活躍。
倫敦出租車司機必須要記住很多地點,並且知道這些地點之間*直接的路線(他們必須通過嚴格的考試,該考試名為“知識”,英文名是The Knowledge,才能得到倫敦有名的黑色出租車black cab的駕駛執照)。在倫敦大學學院(Macguireet al,2000)的研究顯示,相較於一般民眾,倫敦出租車司機的海馬體體積較大,至於更有經驗的出租車司機的海馬體體積又更大。然而,有較大的海馬體是否有助於成為出租車司機、或是成為出租車司機或以找捷徑為生是否能夠使得一個人的海馬體變大仍待研究。
在印第安那大學進行的老鼠實驗提出了如下的可能性:在反複的迷宮實驗裡觀察老鼠的表現,海馬體的型態跟“兩性異形”息息相關。對於將地點空間化、找出自己所在,公老鼠表現比較好,因為公老鼠的海馬體體積比較大。